美國(guó)耶魯大學(xué)一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)幾種不同的大腦發(fā)育異常病癥是由同一個(gè)單基因突變引起。研究者利用一種新的基因分析技術(shù)：全外顯子組測(cè)序技術(shù)發(fā)現(xiàn)了該基因突變。

“這將改變我們研究單基因病的方法。”美國(guó)康涅狄格州紐黑文耶魯大學(xué)神經(jīng)新血管外科計(jì)劃的負(fù)責(zé)人，神經(jīng)遺傳學(xué)計(jì)劃的共同負(fù)責(zé)人、主要研究員Murat Gunel博士認(rèn)為全外顯子組測(cè)序技術(shù)可用于篩查罕見(jiàn)遺傳疾病中難于發(fā)現(xiàn)的致病基因。

外顯子組測(cè)序可以幫助估計(jì)一對(duì)夫婦將遺傳病傳遞給他們的孩子的風(fēng)險(xiǎn)，同樣有助于研究者了解疾病的機(jī)制和開(kāi)發(fā)新的治療方法。

“該研究證實(shí)了全外顯子組測(cè)序技術(shù)是篩查遺傳病病因的一個(gè)強(qiáng)有力的新工具。”美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生所神經(jīng)病與中風(fēng)研究所(NINDS)的負(fù)責(zé)人Story Landis說(shuō)“它同樣證實(shí)了美國(guó)恢復(fù)和再投資法案支持國(guó)立衛(wèi)生研究所推動(dòng)了生物醫(yī)藥技術(shù)發(fā)展和革新。”

該研究小組主要研究?jī)和X皮質(zhì)發(fā)育異常（MCD）。正常大腦的最外層含有復(fù)雜的皺褶，腦皮質(zhì)發(fā)育異常的患者大腦皮層嚴(yán)重畸形，腦皮質(zhì)比正常人小，皺褶復(fù)雜性降低。受累兒童有著智力障礙，無(wú)法到達(dá)發(fā)育里程碑。

幾種不同的腦皮質(zhì)發(fā)育異常都是以解剖為依據(jù)命名，像小頭畸形（小腦），腦裂畸形（大腦裂中有積水）、巨腦回畸形（皮質(zhì)厚，少皺褶）和多小腦回畸形(皮質(zhì)上有許多小皺褶)。這些病癥中大腦細(xì)胞均不能在發(fā)育過(guò)程中生長(zhǎng)并到達(dá)適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｋ赡苁怯捎诔錾敖佑|酒精、藥物和一些病毒導(dǎo)致，其遺傳病因不明。

通過(guò)全外顯子組測(cè)序，研究者發(fā)現(xiàn)來(lái)自不同家庭的腦皮質(zhì)發(fā)育異常的兒童患者均有著相同的單基因改變。沒(méi)有對(duì)全基因組掃描測(cè)序?qū)ふ彝蛔儯@項(xiàng)技術(shù)主要是針對(duì)DNA的蛋白質(zhì)編碼部分或稱為外顯子組，約占人類基因組的1.5%。

研究者證實(shí)腦皮質(zhì)發(fā)育異常高發(fā)病率與父母相關(guān)。耶魯大學(xué)Gunel博士和他的同事們與土耳其的研究者組成一個(gè)研究小組研究了土耳其的兒童腦皮質(zhì)發(fā)育異常家族。這個(gè)國(guó)家的人有著近親結(jié)婚的傳統(tǒng)，因此兒童腦皮質(zhì)發(fā)育異常有著較高的發(fā)病率。
 
最開(kāi)始研究者將研究重點(diǎn)集中在兩個(gè)小頭畸形患兒。全外顯子測(cè)序揭示兩個(gè)患兒都存在WDR62基因的突變。對(duì)來(lái)自不同家庭的小頭畸形兒童進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)他們都有著相同的基因突變。令人感到意外的是，腦顯影顯示這些兒童合并有其他類型的腦皮質(zhì)發(fā)育異常。研究者在30個(gè)家庭中發(fā)現(xiàn)WDR62基因的6種突變。“研究結(jié)果表明WDR62基因是人類大腦皮質(zhì)發(fā)育所必須的，”Gunel博士說(shuō)。

目前WDR62的具體功能尚不清楚，但是相關(guān)蛋白被證實(shí)可調(diào)控RNA加工處理。研究者發(fā)現(xiàn)在小鼠和人類的發(fā)育大腦中，WDR62集中分布在包含神經(jīng)干細(xì)胞的腦組織區(qū)域。下一步研究者計(jì)劃在小鼠上研究WDR62的功能。同時(shí)他們獲得了恢復(fù)和再投資法案的資金支持將進(jìn)一步利用全外顯子測(cè)序技術(shù)對(duì)成百上千的腦皮質(zhì)發(fā)育異常患者家庭進(jìn)行檢測(cè)。